NL8202564A

NL8202564A - METHOD FOR EXTRACTING BISPHENOL-A AND PHENOL FROM AQUEOUS EFFLUENT FLOWS

Info

Publication number: NL8202564A
Application number: NL8202564A
Authority: NL
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-01-17
Also published as: US4400553A

Description

# S 2348-1183 *' * '# S 2348-1183 * '*'

P & CP&C

Werkwijze voor het winnen van bisfenol-A en fenol uit waterige effluent-stromen.Method for the recovery of bisphenol-A and phenol from aqueous effluent streams.

De uitvinding heeft betrekking op het winnen van 2,2-his(4-hydroxy-fenyl)propaan (hier verder "bisfenol-A" of "BFA" genoemd) en fenol uit waterige effluentstromen. Meer in het bijzander heeft de uitvinding betrekking op het gelijktijdig extraheren en winnen r. van BFA en fenol uit wate-5 rige effluentstromen door vloeistof-vloeistofextractie onder toepassing van methylisobutylketon (hier verder ook aangeduid als "MIBK") als extractie-oplosmiddel. Het BFA en het fenol worden in praktisch zuivere toestand om eventueel- gerecirculeerd te worden gewonnen door een hiernavolgende des-tillatiestap, waarbij MIBK, dat opnieuw bij het extractieproces gebruikt 10 kan worden, en water, dat zonder nadelige gevolgen voor het milieu afge-yoerd kan worden, achterblijven.The invention relates to the recovery of 2,2-his (4-hydroxy-phenyl) propane (hereinafter referred to as "bisphenol-A" or "BFA") and phenol from aqueous effluent streams. More specifically, the invention relates to the simultaneous extraction and recovery r. of BFA and phenol from aqueous effluent flows by liquid-liquid extraction using methyl isobutyl ketone (hereinafter also referred to as "MIBK") as extraction solvent. The BFA and phenol are recovered in a practically pure state to be optionally recycled by a subsequent distillation step, whereby MIBK, which can be reused in the extraction process, and water, which are stirred off without harming the environment. can be left behind.

BFA wordt commercieel bereid door omzetting van fenol en aceton in aanwezigheid van een zuur materiaal, zoals zwavelzuur, chloorwaterstofzuur, enz., of een kationen-uitwisselende hars. Als gevolg van het uitvoeren van ziin - ...aanwezig 15 deze reactieJnaast het gevormde BFA vele ongewenste verontreimgingen, zoals 2-(4-hydroxyfenyl)-2-(2-hydroxyfenyl)propaan, alsmede andere verontrei-nigingen, waarondo:het fenol zelf dat toegepast wordt voor het. bereiden van het BFA.BFA is prepared commercially by reacting phenol and acetone in the presence of an acidic material, such as sulfuric acid, hydrochloric acid, etc., or a cation exchange resin. As a result of carrying out its reaction, this reaction is present, in addition to the BFA formed, many undesirable impurities, such as 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2-hydroxyphenyl) propane, as well as other impurities, such as: the phenol itself that is applied for it. preparing the BFA.

Daar bisfenol-A wordt gebruikt voor het bereiden van polycarbonaat-20 harsen door omzetting hiervan met fosgeen of difenylcarbonaat, of voor het bereiden van epoxyharsen, welke beide harsen op grote schaal worden gebruikt bij commerciele toepassingen waarbij vormen, gieten en het vervaar-digen van platen of vellen plaatsvindt, is het zeer belangrijk dat het · voor het bereiden van deze harsen toegepaste monomere bisfenol-A zo zuiver 25 mogelijk is ten einde nadelige effecten op de eigenschappen van de aldus verkregen polymeren te vermijden.Since bisphenol-A is used to prepare polycarbonate resins by reacting them with phosgene or diphenyl carbonate, or to prepare epoxy resins, both of which are widely used in commercial applications involving molding, casting and manufacturing When plates or sheets take place, it is very important that the monomeric bisphenol-A used to prepare these resins be as pure as possible in order to avoid adverse effects on the properties of the polymers thus obtained.

De bereiding van bisfenol-A door omzetting van fenol en aceton leidt vaak tot een adduct waarin 1 mol fenol per mol van het bisfenol-A aanwezig is, samen met eventuele overmaat fenol die voor reactiedoeleinden kan zijn 30 toegepast. Een werkwijze voor het behandelen van dit adduct ter verkrijging van een gezuiverd bisfenol-A-produkt,· wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.791.616. Volgens dit Amerikaanse octrooischrift wordt het adduct, dat verkregen wordt door het uitvoeren van de aanvankelijke reactie in aanwezigheid van de zure condensatiekatalysator, in een zeer bepaald 35 temperatuurtraject gewassen met een overmaat water ten einde het fenol uit het adduct te bevrijden, waardoor praktisch al het fenol in het water wordt opgelost terwijl praktisch al het bisfenol-A in vaste toestand achterblijft.The preparation of bisphenol-A by conversion of phenol and acetone often results in an adduct containing 1 mole phenol per mole of the bisphenol-A, together with any excess phenol which may have been used for reaction purposes. A method of treating this adduct to obtain a purified bisphenol A product is described in U.S. Patent 2,791,616. According to this US patent, the adduct, which is obtained by carrying out the initial reaction in the presence of the acid condensation catalyst, is washed with an excess of water in a very defined temperature range in order to liberate the phenol from the adduct, so that practically all of the phenol in the water is dissolved leaving virtually all of the bisphenol-A in the solid state.

82025648202564

it -Vit -V

VV

- 2 - \- 2 - \

Deze werkwijze heeft echter verschillende nadelen. Gewoonlijk zijn zeer grote hoeveelheden water vereist. Tevens bevindt het verkregen water, dat het fenol bevat - hetzij uit het adduct bevrijd fenol of de overmaat die toegepast is bij het uitvoeren van de aanvankelijke condensatiereactie -5 zich in de vorm van een oplossing of mengsel die (dat) zowel BFA als fenol bevat. Deze oplossing of dit mengsel vereist een aanzienlijke verwerking en een aanzienlijk verbruik van energie ten einde het BFA en het fenol terug te winnen zodat deze verbindingen opnieuw gebruikt of gerecirculeerd kunnen worden ter omzetting met aceton en zodat het waterige deel kan wor-10 den afgevoerd zonder dat men te maken heeft met de aanwezigheid van fenol, dat in zeer geringe hoeveelheden toxisch kan zijn, of met eventuele andere, door de reacties gevormde verontreinigingen.However, this method has several drawbacks. Very large amounts of water are usually required. Also, the resulting water containing the phenol - either phenol liberated from the adduct or the excess used in carrying out the initial condensation reaction -5 is in the form of a solution or mixture containing both BFA and phenol . This solution or mixture requires considerable processing and energy consumption to recover the BFA and phenol so that these compounds can be reused or recycled for conversion with acetone and the aqueous portion can be drained without that one is dealing with the presence of phenol, which can be toxic in very small amounts, or with any other impurities formed by the reactions.

Fenol behoort tot de meest ongewenste verontreinigingen die in het waterige effluent van het met water uitgevoerde zuiveringsproces aanwezig 15 zijn; de smaak en geur hiervan zijn in water in concentraties van minder dan 4 ppm waameembaar, het geeft bij 1 ppm een verwerpelijke smaak aan vis, en het is voor sommige vissoorten toxisch in concentraties van slechts o,l ppm. Verder worden bij chlorering van fenol bevattend water chloorfenolen gevormd die in concentraties van slechts 0,001 ppm het water een verwerpe-20 lijke smaak en geur geven. In het algemeen wordt vereist dat het fenolge-halte van industriele effluenten minder dan 1 ppm bedraagt. Er bestaan in de Verenigde Staten van Amerika geen wettelijke voorschriften ten aanzien van het BFA-gehalte in industriele effluenten, maar aangenomen wordt dat dit gehalte eveneens minder dan 1 ppm dient te bedragen.Phenol is one of the most undesirable impurities present in the aqueous effluent of the water purification process; its taste and odor are perceptible in water at concentrations of less than 4 ppm, it gives a bad taste to fish at 1 ppm, and it is toxic for some fish species in concentrations as low as 0.1 ppm. Furthermore, chlorination of phenol-containing water produces chlorophenols which, in concentrations as low as 0.001 ppm, give the water an offensive taste and odor. Generally, the phenol content of industrial effluents is required to be less than 1 ppm. There are no legal requirements in the United States of America regarding the BFA level in industrial effluents, but it is believed that this level should also be less than 1 ppm.

25 Bij een bereidingsproces voor BFA, waarbij zuiveringsstappen onder toe passing van water plaatsvinden, bijvoorbeeld kristalliseren, wassen, extra-heren, enz., blijven aanzienlijke hoeveelheden BFA en fenol, bijvoorbeeld hoeveelheden van elk van deze verbindingen van de orde van 6 gew.%, als belangrijkste organische verbindingen in de waterige stroom na de zuive-30 ringsstap onder toepassing van water. Deze dienen op aanvaardbare wijze gewonnen en/of afgevoerd te worden. Bij deze grote concentraties bestaan sterke economische drijfveren en milieu-overwegingen om zowel BFA als fenol gelijktijdig uit de waterige effluentstromen te winnen.In a BFA manufacturing process, in which purification steps are performed using water, for example, crystallization, washing, extracters, etc., significant amounts of BFA and phenol, for example, amounts of each of these compounds are of the order of 6% by weight as the main organic compounds in the aqueous stream after the purification step using water. These must be collected and / or disposed of in an acceptable manner. At these large concentrations, strong economic drivers and environmental considerations exist to simultaneously extract both BFA and phenol from the aqueous effluent streams.

Van de werkwijzen die kunnen worden toegepast om BFA en fenol uit wate-35 rige effluentstromen te winnen, verdient extrahering met een oplosmiddel in het algemeen de voorkeur bbven "strippen" met stoom voor het verwijderen van fenolen, daar het fenol-watersysteem bij 9,2 gew.% fenol een azeotroop met minimumkookpunt vormt. Men heeft adsorptie met geactiveerde koolstof en harsbed toegepast, maar de proceskosten worden bij de hier optredende 8202564 >- 1 ir- -i - 3 - hoge concentraties aanzienlijk. Omgekeerde osmose met cellulose-acetaat of uit een dunne foelie bestaande, samengestelde membranen is niet mogelijk. Andere permeatie-inrichtingen bezitten een beperkende fenolconcentratie van circa 5000 ppm, waarboven ze onpraktisch zijn wegens hun inherente con-5 structie-eigenschappen.Of the methods that can be used to recover BFA and phenol from aqueous effluent streams, solvent extraction is generally preferred over steam "stripping" to remove phenols, since the phenol-water system at 9, 2 wt% phenol forms a minimum boiling azeotrope. Adsorption with activated carbon and resin bed has been used, but the process costs become considerable at the high concentrations occurring here 8202564> -1 ir--1-3. Reverse osmosis with cellulose acetate or thin film composite membranes is not possible. Other permeators have a limiting phenol concentration of about 5000 ppm, above which they are impractical because of their inherent construction properties.

Het voor de extractie van fenol uit water meest geschikte oplosmiddel is methylisobutylketon (hier ook wel aangeduid als "MIBK") wegens zijn hoge evenwichtsverdelingscoefficient. Bepalingen van de evenwichtsverde-lingscoefficienten van BFA in fenol-water en MIBK, en van fenol in BFA-water 10 en MIBK, tonen dat een direkte gelijktijdige extractie van BFA en fenol met MIBK effectief is.The most suitable solvent for the extraction of phenol from water is methyl isobutyl ketone (also referred to herein as "MIBK") because of its high equilibrium distribution coefficient. Determinations of the equilibrium distribution coefficients of BFA in phenol water and MIBK, and of phenol in BFA water and MIBK, show that a direct simultaneous extraction of BFA and phenol with MIBK is effective.

De evenwichtsverdelingscoefficienten werden bepaald voor BFA' tussen fenol plus water en MIBK, en voor fenol tussen BFA plus water en. MIBK. In een bad met constante temperatuur werden discontinue extracties van BFA 15 plus fenol uit water met MIBK uitgevoerd. Men voerde proeven uit voor ver-schillende temperaturen beneden 60°C, BFA-concentraties van minder dan 10 gew.% BFA in de waterige fase, en fenol-concentraties van minder dan 6 gew.% fenol in de waterige fase.The equilibrium distribution coefficients were determined for BFA 'between phenol plus water and MIBK, and for phenol between BFA plus water and. MIBK. In a constant temperature bath, discontinuous extractions of BFA 15 plus phenol from water with MIBK were performed. Tests were conducted for different temperatures below 60 ° C, BFA concentrations of less than 10 wt% BFA in the aqueous phase, and phenol concentrations of less than 6 wt% phenol in the aqueous phase.

De evenwichtsverdelingscoefficient bij. 30°C +';1*C bleek £ '2000 voor 20 BFA tussen fenol plus water en MIBK te bedragen, eri έ 60 voor fenol tussen BFA plus water en MIBK. Bij 60°C + 1°C bedroeg de evenwichtsverdelings-coefficient » 1000 voor BFA tussen fenol plus water en MIBK en ^ 40 voor fenol tussen BFA plus water en MIBK.The equilibrium distribution coefficient at. 30 ° C + 1 * C was found to be £ 2000 for 20 BFA between phenol plus water and MIBK, and 60 for phenol between BFA plus water and MIBK. At 60 ° C + 1 ° C, the equilibrium distribution coefficient was 1000 for BFA between phenol plus water and MIBK and 40 for phenol between BFA plus water and MIBK.

In alle gevallen werd tevens een tweede extractie van de waterige fase 25 met MIBK uitgevoerd. Daar de BFA-concentratie in de waterige fase beneden de detectielimiet van de analyseerinrichting lag, werd de evenwichtsverde-lingscoefficient voor BFA in fenol plus water niet bepaald, maar de even-wichtsverdelingscoefficient voor fenol in BFA plus water was soortgelijk nan die van de eerste extractie.In all cases, a second extraction of the aqueous phase 25 with MIBK was also performed. Since the BFA concentration in the aqueous phase was below the detection limit of the analyzer, the equilibrium distribution coefficient for BFA in phenol plus water was not determined, but the equilibrium distribution coefficient for phenol in BFA plus water was similar to that of the first extraction .

30 De evenwichtsverdelingscoefficient van het oplosmiddel is zeer belang- rijk, daar deze de vereiste verhouding tussen de massa-stroomsnelheid van het oplosmiddel en de massa-stroomsnelheid van het waterige materiaal bij continue extractie beinvloedt. De hoge verdelingscoefficient van MIBK maakt een doelmatige extractie van BFA en fenol bij betrekkelijk geringe 35 oplosmiddelverhoudingen en een doelmatige extractie met gerecirculeerd MIBK, dat minder grondig geregenereerd is, mogelijk. Bovendien verschilt het soortelijk gewicht van MIBK, 0,8 bij 20°C, voldoende van dat van water, 0,989 bij 20eC, zodat de tegenstroom in een continu werkende extractiekolom of het bezinken in een meng-bezinkingsinrichting vlot verloopt.The equilibrium distribution coefficient of the solvent is very important since it influences the required ratio between the mass flow rate of the solvent and the mass flow rate of the aqueous material in continuous extraction. The high partition coefficient of MIBK allows efficient extraction of BFA and phenol at relatively low solvent ratios and efficient extraction with recycled MIBK, which has been regenerated less thoroughly. In addition, the specific gravity of MIBK, 0.8 at 20 ° C, differs sufficiently from that of water, 0.989 at 20 ° C, so that the countercurrent in a continuously operating extraction column or settling in a mixing settler proceeds smoothly.

8202564 - 4 -8202564 - 4 -

De extractie kan in een gebruikelijke extractiekolom worden uitgevoerd onder toepassing van uitwisselingsstromen in tegengestelde of dezelfde richting. Extractie in tegenstroom is de bij voorkeur toegepaste methode.The extraction can be performed in a conventional extraction column using exchange flows in the opposite or the same direction. Countercurrent extraction is the preferred method.

Bij toepassing van deze methode wordt de zware fase (water dat BFA en 5 fenol bevat) bovenin de kolom en de lichte fase (als oplosmiddel dienend MIBK) onderin de kolom ingevoerd. Het extract (MIBK dat BFA en fenol bevat) wordt naar een destillatie-inrichting gevoerd ten einde BFA en fenol van het MIBK te scheiden. Het kolomdestillaat is geregenereerd MIBK dat naar de extractiekolom wordt gerecirculeerd. Het BFA en het fenol, die als! .Using this method, the heavy phase (water containing BFA and phenol) is introduced at the top of the column and the light phase (solvent MIBK) at the bottom of the column. The extract (MIBK containing BFA and phenol) is sent to a distillation apparatus to separate BFA and phenol from the MIBK. The column distillate is regenerated MIBK which is recycled to the extraction column. The BFA and the phenol, which if! .

10 · bodemprodukt van de destillatie vexkregen^orden door verdere destilla- tie in een afzonderlijke toren gescheiden of teruggevoerd of gerecirculeerd naar het proces voor de bereiding van BFA.The bottom product of the distillation is separated by further distillation in a separate tower or recycled or recycled to the BFA preparation process.

Het water dat de extractiekolom als raffinaatfase verlaat, is verza-digd met MIBK en bevat slechts sporehoeveelheden BFA en fenol. Deze waterige 15 stroom kan naar een met stoom werkende stripinrichting worden gevoerd am het MIBK terug te winnen. Het MIBK wordt naar de extractiekolom gerecirculeerd om opnieuw gebruikt te worden. Het effluent-water, dat sporehoeveelheden BFA en fenol en MIBK bevat, kan zo nodig verder worden gezuiverd door geactiveerde houtskool of een organische hars.The water leaving the extraction column as a raffinate phase is saturated with MIBK and contains only trace amounts of BFA and phenol. This aqueous stream can be fed to a steam stripper to recover the MIBK. The MIBK is recycled to the extraction column for reuse. The effluent water, containing trace amounts of BFA and phenol and MIBK, can be further purified, if necessary, by activated charcoal or an organic resin.

20 Gevonden werd dat bisfenol-A en fenol voor hergebruik gelijktijdig kunnen worden geextraheerd uit waterige effluentstromen onder toepassing van raethylisobutylketon als extractie-oplosmiddel. Door toepassing van MIBK in een vloeistof-vloeistofextractie kan de waterige effluentstroom uit de zuiveringsstap bij een proces voor het bereiden van BFA zo ver gezuiverd 25 worden dat het waterige deel zonder verdere behandeling kan worden afge-voerd op een wijze die veilig voor het milieu is. Alle chemicalien, BFA, fenol en MIBK, en water worden in'praktisch zuivere toestand teruggewonnen om eventueel gerecirculeerd te worden. Het BFA, het fenol en MIBK in de or- \af ganische fase wordenNgescheiden en gezuiverd door hiema volgende destilla-30 tie en het MIBK wordt desgewenst uit de waterige fase verwijderd, bijvoor-beeld door strippen met stoom onder. verlaagde druk. Er zijn zowel sterke economische drijfveren als belangrijke overwegingen ten aanzien van het milieu om de onderhavige nieuwe werkwijze toe te passen daar grote hoeveel-heden BFA en fenol kunnen worden gewonnen om gerecirculeerd te worden en 35 verder de waterige effluentstroom uit de BFA-zuiveringsstap zo ver van zowel BFA als fenol bevrijd kan worden dat deze op gebruikelijke wijze met weinig of geen hiernavolgende behandeling en met minimale kosten kan worden afgevoerd.It has been found that bisphenol A and phenol can be simultaneously extracted from aqueous effluent streams using raethyl isobutyl ketone as the extraction solvent. By using MIBK in a liquid-liquid extraction, the aqueous effluent stream from the purification step in a process for preparing BFA can be purified so far that the aqueous portion can be discharged without further treatment in a manner that is environmentally safe . All chemicals, BFA, phenol and MIBK, and water are recovered in a practically pure state for possible recycling. The BFA, the phenol and MIBK in the organic phase are separated and purified by subsequent distillation and the MIBK is removed from the aqueous phase if desired, for example by steam stripping. reduced pressure. There are both strong economic drivers and important environmental considerations to apply the present new process since large amounts of BFA and phenol can be recovered for recycling and further the aqueous effluent stream from the BFA purification step so far it can be freed from both BFA and phenol that it can be disposed of in the usual manner with little or no subsequent treatment and with minimal cost.

Ook is ontdekt dat het winnen van BFA en fenol uit een waterige 8202564 ¢- -> > - 5 - effluentstroom, die opgelost BFA en fenol bevat, tot stand kan worden ge-bracht volgens een continue werkwijze voor het gelijktijdig extraheren en winnen van BFA en fenol onder toepassing van een vloeistof-vloeistof-extractie met MIBK als extractiemedium. Deze winning wordt bereikt door 5 middel van een continue werkwijze waarbij men de volgende stappen toepast: a) invoering van een waterige stroom, die BFA en fenol bevat, samen met MIBK in een extractievat, b) verwijdering van de zware waterige fase uit het extractievat om deze fase verder te verwerken of af te voeren, 10 c) verwijdering van een oplossing van BFA en fenol in MIBK bovenuit het extractievat, en d) winning van het BFA en het fenol uit de oplossing van BFA en fenol in MIBK en recirculatie van het MIBK naar het extractievat.It has also been discovered that the recovery of BFA and phenol from an aqueous effluent stream containing dissolved BFA and phenol can be accomplished by a continuous process for simultaneously extracting and recovering BFA and phenol using a liquid-liquid extraction with MIBK as the extraction medium. This recovery is accomplished by a continuous process employing the following steps: a) introduction of an aqueous stream containing BFA and phenol along with MIBK in an extraction vessel, b) removal of the heavy aqueous phase from the extraction vessel to further process or discard this phase, c) removal of a solution of BFA and phenol in MIBK from above the extraction vessel, and d) recovery of the BFA and phenol from the solution of BFA and phenol in MIBK and recirculation of the MIBK to the extraction vessel.

Volgens de onderhavige werkwijze kan men geschikt waterige oplossingen 15 of suspensies, die opgelost of deeltjesvormig BFA en fenol bevatten, ge-bruiken. Representatieve concentraties in water kunnen tot 30 gew.% BFA en tot 15 gew.% fenol en meer in het bijzonder tot 10 gew.% BFA en tot 5 gew.% fenol bedragen.According to the present process, suitable aqueous solutions or suspensions containing dissolved or particulate BFA and phenol can be used. Representative concentrations in water can be up to 30 wt% BFA and up to 15 wt% phenol, and more particularly up to 10 wt% BFA and up to 5 wt% phenol.

Oplossingen met lage concentraties BFA en fenol, zoals die welke ver-20 kregen worden uit de onder toepassing van water uitgevoerde zuiveringsstap-pen van gebruikelijke bereidingsprocessen van BFA, zijn in het bijzonder geschikt om volgens de uitvinding te worden toegepast. De onder toepassing van de werkwijze van de onderhavige uitvinding verkregen gezuiverde waterige fase bevat nog sporehoeveelheden MIBK, fenol en BFA, die desgewenst op de 25 hierboven beschreven wijze verwijderd kunnen worden.Solutions with low concentrations of BFA and phenol, such as those obtained from the water purification steps of conventional BFA preparation processes, are particularly suitable for use in accordance with the invention. The purified aqueous phase obtained by the process of the present invention still contains trace amounts of MIBK, phenol and BFA, which can be removed if desired in the manner described above.

Het BFA en het fenol, die door destillatie gewonnen zijn uit de oplossing in MIBK uit het extractievat, kunnen verder van elkaar worden geschei-den door destillatie in een afzonderlijke destillatie-inrichting. De toe-passing van destillatie voor het winnen van het BFA en het fenol uit de 30 oplossing die deze verbindingen bevat en voor het regenereren van het op-losmiddel om dit opnleuw in het extractievat toe te passen, is aantrekke-lijk daar het normale kookpunt van MIBK, 119°C, aanzienlijk lager is dan het zeer hoge kookpunt van BFA dat zelfs bij 4 mm Hg 220°C bedraagt, en van fenol, 181°C. Verder wordt voorkomen dat de hoogkokende verontreinigin-35 gen zich in de gerecirculeerde MIBK-stroom ophopen. Een dergelijke ophoping van verontreinigingen zou de verdelingscoefficienten en de fysische eigen-schappen van het als extractie-oplosmiddel toegepaste MIBK veranderen.The BFA and phenol recovered by distillation from the MIBK solution from the extraction vessel can be further separated by distillation in a separate distillation apparatus. The use of distillation to recover the BFA and the phenol from the solution containing these compounds and to regenerate the solvent to apply it back up into the extraction vessel is attractive since the normal boiling point of MIBK, 119 ° C, is significantly lower than the very high boiling point of BFA which is 220 ° C even at 4 mm Hg, and of phenol, 181 ° C. Furthermore, the high-boiling impurities are prevented from accumulating in the recycled MIBK stream. Such impurity build-up would alter the distribution coefficients and physical properties of the MIBK used as the extraction solvent.

De temperatuur waarbij het vloeistof-vloeistof-extractievat werkt, berust op economische overwegingen en ligt met voordeel in het traject van 8202564 - 6 - 20°C tot 80eC en meer in het bijzonder tussen 25° en 35°C. De temperatuur na de zuiveringsstap bij de bereiding van BPA bedraagt circa 60eC. De extractie met oplosmiddel is echter doelmatiger bij lagere temperaturen, bijvoorbeeld circa 30°C. De kosten van het afkoelen van het waterige 5 effluent van de BFA-zuiveringsstap versus de verminderde doelmatigheid van de extractie bij hogere temperatuur bepalen de extractietemperatuur die wordt toegepast bij individuele werkwijzen.The temperature at which the liquid-liquid extraction vessel operates is based on economic considerations and advantageously ranges from 8202564-6-20 ° C to 80 ° C and more particularly between 25 ° and 35 ° C. The temperature after the purification step in the preparation of BPA is about 60 ° C. However, the solvent extraction is more effective at lower temperatures, for example about 30 ° C. The cost of cooling the aqueous effluent from the BFA purification step versus the reduced extraction efficiency at higher temperature determines the extraction temperature used in individual processes.

Door middel van de werkwijze van de onderhavige uitvinding onder toepassing van vloeistof-vloeistofextractie met MIBK als oplosmiddel voor het 10 gelijktijdig extraheren van BFA en fenol uit een waterige effluentstroom, is het mogelijk alle chemicalien ter recirculatie te winnen. BFA, fenol en MIBK worden gewonnen door destillatie en MIBK en water worden teruggewonnen door strippen van oplosmiddel, bijvoorbeeld strippen met stoom onder ver-laagde druk. De onderhavige uitvinding leidt tot aanzienlijke economische 15 voordelen, daar grote hoeveelheden BFA en fenol kunnen worden teruggewonnen. Bovendien wordt slechts ien extractie-oplosmiddel toegepast, hetgeen leidt tot een aanzienlijke vermindering van de kosten van de terugwinning van oplosmiddel en de destillatie, vergeleken met een extractieproces waarbij meer dan een oplosmiddel wordt toegepast. Het waterige effluent kan vervol-20 gens naar'het proces gerecirculeerd worden of direkt afgevoerd worden daar het praktisch kan voldoen aan de eisen die in verband met het milieu aan het effluent worden gesteld.By the method of the present invention using liquid-liquid extraction with MIBK as a solvent to simultaneously extract BFA and phenol from an aqueous effluent stream, it is possible to recover all chemicals for recycling. BFA, phenol and MIBK are recovered by distillation and MIBK and water are recovered by solvent stripping, for example steam stripping under reduced pressure. The present invention provides significant economic advantages, since large amounts of BFA and phenol can be recovered. In addition, only one extraction solvent is used, which leads to a significant reduction in the cost of solvent recovery and distillation, compared to an extraction process using more than one solvent. The aqueous effluent can then be recycled to the process or discharged directly as it can practically meet the environmental requirements of the effluent.

De gewichtsverhouding tussen het als extractiemiddel toegepaste MIBK en de waterige toegevoerde stroom hangt af van de concentraties van BFA en 25 fenol in de toegevoerde stroom en de gewenste mate van winning. Representa-tieve verhoudingen kunnen uiteenlopen van 0,1 gew.dl tot 2,0 gew.dln MIBK per gew.dl waterig toegevoerd materiaal, waarbij een voorkeursverhouding circa 0,5 gew.dl MIBK per gew.dl waterig toegevoerd materiaal bedraagt.The weight ratio between the MIBK used as extractant and the aqueous stream fed depends on the concentrations of BFA and phenol in the stream fed and the desired degree of recovery. Representative ratios can range from 0.1 parts by weight to 2.0 parts by weight of MIBK per part by weight of the aqueous feed, with a preferred ratio being about 0.5 part by weight of MIBK per part by weight of the aqueous feed.

De onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd in een inrichting zo-30 als weergegeven in de bijgevoegde figuur. Een waterige oplossing van BFA en fenol, bijvoorbeeld het waterige effluent uit een BFA-zuiveringsproces, wordt door leiding 11 naar een vloeistof-vloeistof-sxtractievat gevoerd om geextraheerd te worden met MIBK, dat door leiding 15 aan het extractievat 1 wordt toegevoerd. De zwaardere waterige fase uit het extractievat, waar-35 uit BFA en fenol geextraheerd zijn, stroomt door leiding 16 naar een con-densatie-inrichting 3, waar de waterige fase wordt verwarmd, en vervolgens door leiding 17 naar een warmte-uitwisselaar 4 waar verdere verwarming plaatsvindt. De verwarmde waterige fase uit de warmte-uitwisselaar stroomt vervolgens door leiding 18 naar een met stoom werkend stripvat 5, dat door 8202564 <’ Sr *The present invention can be carried out in a device such as shown in the attached figure. An aqueous solution of BFA and phenol, for example, the aqueous effluent from a BFA purification process, is passed through line 11 to a liquid-liquid extraction vessel to be extracted with MIBK, which is fed to extraction vessel 1 through line 15. The heavier aqueous phase from the extraction vessel, where extracted from BFA and phenol, flows through line 16 to a condensing device 3, where the aqueous phase is heated, and then through line 17 to a heat exchanger 4 where further heating takes place. The heated aqueous phase from the heat exchanger then flows through line 18 to a steam-working stripping vessel 5, which passes through 8202564 <'Sr *

VV

- 7 - leiding 21 wordt voorzien van stoom met een temperatuur tussen 100°C en 200°C. Waterdamp en MIBK-damp, door strippen uit de waterige fase verwij-derd, worden door leiding 20 overgebracht naar de condensatie-inrichting 3 waar.de damp wordt gecondenseerd, waarna het condensaat door leiding 24 ' 5 naar een decanteerinrichting 6 wordt gevoerd, waarin men de MIBK- en water- fase laat scheiden; hierna wordt het MIBK door leiding IS naar het extractie-vat 1 gerecireuleerd en het waterige deel door leiding 23 teruggevoerd naar het stripvat 5 voor een verdere stripbehandeling met stoom. De waterige fase uit het met stoom werkende stripvat 5 wordt via leiding 19 door de 10 warmte-uitwisselaar 4 gevoerd, hetgeen leidt tot een waterig produkt dat praktisch vrij is van BFA en fenol. Het gezuiverde waterige produkt kan desgewenst door een verdere zuiveringszone worden gevoerd, bijvoorbeeld over geactiveerde koolstof als adsorptiemiddel of een bed van organische hars, dat verdere hoeveelheden BFA en fenol, samen met andere verontreini-15 gingen, kan verwijderen. De lichtere MIBK-fase uit het extractievat 1, die het geextraheerde BFA en fenol bevat, wordt door leiding 12 naar een vat 2 voor het destilleren van MIBK gevoerd, waar MIBK van het BFA en het fenol wordt afgedestilleerd. BFA en fenol worden door leiding 26 verwijderd ten einde gescheiden te worden door een andere destillatiestap en/of ter recir-20 culatie of hergebruik, en gedestilleerd MIBK wordt door leiding 14 teruggevoerd om opnieuw voor het extraheren in het extractievat toegepast te worden. Het BFA en het fenol worden door leiding 26 naar een vat 8 voor het destilleren van fenol' gevoerd, en ten slotte wordt fenol via leiding 28 en BFA via leiding 27 gewonnen.- pipe 7 is supplied with steam at a temperature between 100 ° C and 200 ° C. Water vapor and MIBK vapor, removed from the aqueous phase by stripping, are transferred through line 20 to the condenser 3 where the vapor is condensed, after which the condensate is passed through line 24 'to a decanter 6, in which the MIBK and water phases are allowed to separate; after this, the MIBK is recirculated through line IS to extraction vessel 1 and the aqueous portion is returned through line 23 to stripping vessel 5 for further stripping with steam. The aqueous phase from the steam-working stripping vessel 5 is fed via line 19 through the heat exchanger 4, resulting in an aqueous product which is practically free from BFA and phenol. The purified aqueous product can, if desired, be passed through a further purification zone, for example, over activated carbon as an adsorbent or an organic resin bed, which can remove further amounts of BFA and phenol, along with other impurities. The lighter MIBK phase from the extraction vessel 1 containing the extracted BFA and phenol is passed through line 12 to a MIBK distillation vessel 2 where MIBK is distilled from the BFA and the phenol. BFA and phenol are removed through line 26 to be separated by another distillation step and / or for recycling or reuse, and distilled MIBK is returned through line 14 to be reused in the extraction vessel. The BFA and phenol are passed through line 26 to a vessel 8 for distilling phenol, and finally phenol is recovered through line 28 and BFA through line 27.

25 De uitvinding wordt nader toegelicht in het onderstaande, niet-beper- kende voorbeeld.The invention is further illustrated in the following non-limiting example.

VOORBEELDEXAMPLE

De werkwijze van de uitvinding wordt nader toegelicht.in de onderstaande beschrijving van een specifieke uitvoeringsvorm die is weergegeven 30 in de bijgevoegde tekening. Een waterige oplossing van 5 gew.% BFA en 5 gew.% fenol wordt door leiding 11 naar een in tegenstroom werkende, op circa 30°C gehouden extractiekolom 1 gevoerd, voor het uitvoeren van vloei-stof-vloeistofextractie onder toepassing van MIBK. Men gebruikt gelijke ge-wichtshoeveelheden MIBK en waterig uitgangsmateriaal. De zware waterige 35 fase uit de extractiekolom 1 wordt ter verwarming via leiding 16 door condensatie-inrichting 3 en warmte-uitwisselaar 4 gevoerd alvorens deze fase via leiding 18 naar een met stoom werkend stripvat 5 (druk 1 atmosfeer) gevoerd wordt, aan welk vat verse, oververhitte stoom van circa 200°C door leiding 21 wordt toegevoerd. De stoom en de MIBK-damp uit het met stoom 8202564 ► - 8 - werkende stripvat 5 wordt via leiding 20 door condensatie-inrichting 3 en vervolgens door leiding 24 naar een decanteerinrichting 6 gevoerd, in welke decanteerinrichting in het condensaat aanwezig water wordt afgescheiden. MIBK uit de decanteerinrichting 6 wordt door leiding 15 in de extractie-5 kolom gevoerd om opnieuw gebruikt te worden en de waterige fase uit de decanteerinrichting 6 wordt door leiding 23 naar leiding 16 gevoerd voor het strippen met stoom. Nadat praktisch al het MIBK verwijderd is, wordt de waterige fase uit het met stoom werkende stripvat 5 via leiding 19 door de warmte-uitwisselaar 4 gevoerd; een waterig produkt, dat in het algemeen 10 vrij is van MIBK en fenol, wordt door leiding 22 uit de warmte-uitwisselaar verwijderd. De lichte MIBK-fase uit het extractievat 1 wordt door leiding 12 naar een kolom 2 voor het destilleren van MIBK gevoerd, welke kolom bij circa 120°C en de druk van de omgeving werkt. BFA en fenol worden als bodem-produkt in leiding 26 verkregen, terwijl MIBK door leiding 14 wordt gerecir-15 culeerd naar de extractiekolom 1. Het BFA en het fenol worden door leiding 26 naar een kolom 6 voor het destilleren van fenol gevoerd, welke kolom bij circa 181°C en de druk van de omgeving werkt. Fenoldamp wordt in leiding 28 gewonnen om gecondenseerd en opnieuw gebruikt te worden en BFA wordt in leiding 27 verkregen.The method of the invention is further elucidated in the description below of a specific embodiment shown in the accompanying drawing. An aqueous solution of 5 wt.% BFA and 5 wt.% Phenol is passed through line 11 to a countercurrent extraction column 1 maintained at about 30 ° C to perform liquid-liquid extraction using MIBK. Equal weight amounts of MIBK and aqueous starting material are used. The heavy aqueous phase from the extraction column 1 is passed for heating via line 16 through condenser 3 and heat exchanger 4 before this phase is passed via line 18 to a steam-working stripping vessel 5 (pressure 1 atmosphere), to which vessel fresh superheated steam of about 200 ° C is supplied through line 21. The steam and the MIBK vapor from the stripping vessel 5 working with steam is passed via line 20 through condensing device 3 and then through line 24 to a decanter 6, in which decanter water in the condensate is separated. MIBK from the decanter 6 is fed through line 15 into the extraction 5 column to be reused and the aqueous phase from the decanter 6 is fed through line 23 to line 16 for steam stripping. After practically all the MIBK has been removed, the aqueous phase from the steam-working stripping vessel 5 is passed via line 19 through the heat exchanger 4; an aqueous product, generally free of MIBK and phenol, is removed from the heat exchanger through line 22. The light MIBK phase from the extraction vessel 1 is passed through line 12 to a column 2 for distilling MIBK, which column operates at about 120 ° C and the ambient pressure. BFA and phenol are obtained as bottoms in line 26, while MIBK is recycled through line 14 to extraction column 1. The BFA and phenol are passed through line 26 to a column 6 for distilling phenol, which column at approximately 181 ° C and ambient pressure is working. Fenol vapor is recovered in line 28 to be condensed and reused and BFA is obtained in line 27.

20 De uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven uitvoeringsvormen, aangezien binnen het raam van de uitvinding talrijke wijzigingen mogelijk zijn.The invention is not limited to the above-described embodiments, since numerous modifications are possible within the scope of the invention.

82025648202564

Claims

1. Continuous process for the simultaneous extraction of BFA and phenol from the aqueous effluent streams obtained in the water purification of BFA, characterized in that an aqueous effluent stream containing BFA and phenol together with MIBK in an extraction vessel, removes the heavy aqueous phase from the extraction vessel for further treatment or to drain this phase, removes a solution of BFA and phenol in MIBK from the top of the extraction vessel, removes the BFA and phenol from the solution of BFA and phenol in MIBK and MIBK recirculates to the extraction vessel and separates the BFA and the phenol for isolation or recirculation. heavy

A method according to claim 1, characterized in that the aqueous phase is transferred from the extraction vessel to a MIBK removal device, where MIBK is recovered for recirculation.

Method according to claim 2, characterized in that the device for removing MIBK is a steam-working stripping vessel.

Process according to claims 1-3, characterized in that the supplied aqueous stream contains up to 30% by weight BFA and up to 15% by weight phenol.

5. Process according to claims 1-3, characterized in that the supplied aqueous stream contains up to 10 wt.% BFA and up to 5 wt.% Phenol.

Method according to claims 1-5, characterized in that the operating temperature of the extraction vessel is approximately 20 ° - 80 ° C.

Process according to claim 6, characterized in that the operating temperature of the extraction vessel is 25 ° - 35 ° C.

Method according to claim 7, characterized in that the operating temperature of the extraction vessel is approximately 30 ° C.

Method according to claims 3-8, characterized in that the energy consumed in steam stripping is recovered by means of heat exchangers.

10. Process according to claims 1-9, characterized in that BFA and phenol are separated from the solution of BFA and phenol in MIBK at about 120 ° C and a pressure of about 1 atmosphere in a distillation vessel.

11. Process according to claims 1 - 10, characterized in that the BFA of the phenol is separated at about 181 ° C and a pressure of about 1 atmosphere in a distillation vessel.

12. Process according to claims 1-11, characterized in that the BFA and phenol are recovered from the effluent of a process for preparing BFA. 8202564